Основні поняття релятивістської механіки

ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ

 ПОСТУЛАТИ СУЧАСНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ. ПЕРЕТВОРЕННЯ ЛОРЕНЦА

1. Усі закони фізики в усіх інерційних системах відліку однакові (принцип відносності Ейнштейна).

2. Швидкість світла у вакуумі (с) не залежить від швидкості руху джерела, тобто с однакова в усіх інерційних системах відліку (с -- інваріант).

Відповідно до постулатів СТВ між координатами х та х' і часом t та t' у двох інерційних системах відліку існують співвідношення, які називаються перетвореннями Лоренца:

ВИСНОВКИ СТВ

1. ВІДНОСНІСТЬ ОДНОЧАСНОСТІ

Події, одночасні в одній інерційній системі відліку, не одночасні в інших інерційних системах, рухомих відносно першої.

Розрізняють події просторово-часові і причинно-наслідкові.

Якщо подія причинно-наслідкова, то неможлива система відліку, в якій наслідкова подія випередила б подію причинову.

2. ВІДНОСНІСТЬ ПРОМІЖКУ ЧАСУ

Час, виміряний у системі відліку, де точки системи нерухомі, називається власним часом (t0). Час у рухомій системі відліку:

Якщо υ « с, то t = t0 -- класична механіка.

Релятивістське уповільнення часу в рухомій системі відліку в

експериментально підтверджено.

3. ВІДНОСНІСТЬ ДОВЖИНИ (ВІДСТАНЕЙ)

Довжина тіла в системі відліку, відносно якої воно перебуває в спокої, називається власного довжиною l0.

Лоренціеве скорочення довжини -- зменшення довжини в напрямку руху:

При υ « с маємо l = l0 -- класична механіка,

-- кінематичний ефект.

4. РЕЛЯТИВІСТСЬКИЙ ЗАКОН ДОДАВАННЯ ШВИДКОСТЕЙ

Релятивістський закон додавання швидкостей:

Якщо u'cυ = с, то u = с. Якщо u' «с, υ «с, то uu' + υ -- класична механіка.

Швидкість світла у вакуумі (с) -- гранична швидкість у нашому Всесвіті.

5. ІМПУЛЬС ТІЛА І МАСА В СТВ. ДРУГИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА В СТВ

Імпульс тіла, як і в класичній механіці, пропорційний швидкості ( де m -- релятивістська маса тіла):

Якщо υ с, то m

Власна маса -- m0 (маса спокою).

Жодна частини; (тіло) з масою спокою m0, відмінною від нуля, не може рухатися зі швидкістю, яка дорівнює чи перевищує швидкість світла у вакуумі (тільки менше с).

Другий закон Ньютона в імпульсній формі такий самий, як у класичній механіці:

6. ЗАКОН ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ МАСИ ТА ЕНЕРГІЇ

Закон взаємозв'язку маси та енергії:

Енергія спокою тіла (власна енергія тіла) -- це його внутрішня енергія:

Зміні енергії тіла відповідає зміна маси тіла, і навпаки:

У релятивістській фізиці енергія тіла складається із енергії спокою тіла і його кінетичної енергії:

При зміні температури тіла змінюється його внутрішня енергія, відповідно змінюється і його маса.

Масі спокою в 1 а. о. м. (атомну одиницю маси) відповідає енергія 931 МеВ:

Остання версія: 17 червень 2015, середа, 09:12